Монолитные ребристые перекрытия с балочными плитами. Компоновка конструктивной схемы. Расчеты и конструирование балочной плиты.

Ребрестое перекрытие с балочными плитами состоит из плиты, работающей по короткому направлению состоит из плиты, работающей по короткому напровлению, второстепенных и главных балок.

Расчетная схема второстепенной балки представляет собой многопролетную неразрезную конструкцию, которая опирается концами на несущую стену, а в промежутках – на главные балки. Балка загружена равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 – Расчетная схема второстепенной балки

Рисунок 2 – Схема к определению расчетных пролетов

Расчетные пролеты второстепенной балки определяют в соответствии с рисунком 2.

Для средних пролетов балки за расчетный пролет принимаем расстояние между гранями главных балок. l₀₂ = l₂– b_mb

Для крайних пролетов расчетным является расстояние от центра опоры на стене до грани крайней главной балки: l₀₁ = l₁ – 250 + 125 - b_mb/2

Нагрузки на второстепенную балку собирают с ее грузовой полосы, ширина которой равна шагу второстепенных балок. Нагрузка на балку складывается из постоянной (вес конструкции пола, монолитная плита, собственный вес второстепенной балки) и временной.

Нагрузку от собственного веса второстепенной балки определяем по формуле g_g= (h_sb – h_s)·b_sb·ρ· γ_f· γ_n,

полная нагрузка на второстепенную балку определяется умножением равномерно распределенной нагрузки, передающейся от монолитной плиты на ширину грузовой полосы второстепенной балки с прибавлением нагрузки от собственного веса:

gsb = gs·Bsb + gg, psb = p· Bsb,

где gsb, psb – равномерно распределенная нагрузка на второстепенную балку; Bsb – ширина грузовой полосы второстепенной балки.

Изгибающие моменты в нижней части пролетов и на опорах определяют по формуле:

М = β·(gsb + psb)· l02, то же, в верхней части пролета

М = - β·(gsb + psb/4)· l02, коэффициент β определяется по приложениям.

Поперечные силы на опорах определяются в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 3.

Рисунок 3 – Эпюра поперечных сил

Q1 = 0,4·(gsb + psb)·l01 ; Q2 = - 0,6·(gsb + psb)·l01; Q3 = 0,5·(gsb + psb)·l02; Q4 = - 0,5·(gsb + psb)·l02. Расчетное сечение второстепенной балки принимается в зависимости от расположения рассчитываемой продольной арматуры. При расчете на опорные и верхние пролетные моменты расчетное сечение принимается прямоугольным размерами bmbxhmb, при расчете нижней арматуры сечение принимается тавровым с полкой в сжатой зоне, размеры вылетов полки определяются из условий bh ≤ lsb/6, bh ≤ ls/2, при этом принимается меньшее из двух значений. Обозначения размеров показаны на рисунке 4

Рисунок 4 – Расчетное сечение второстепенной балки

Расчетную схему главной балки принимаютвиде неразрезной балки на шарнирно вращающихся опорах. Рисунок 1– Расчетная схема главной балки.

Балка загружена равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, как показано на рисунке. Расчетные пролеты назначают равными расстояниям между осями опор, а для крайних пролетов-расстоянию от середины площадки опирания на стену до оси колонны.

Нагрузку, передаваемую второстепенными балками на главную, учитывают в виде сосредоточенных сил и определяют без учета неразрезности второстепенных балок. Вес ребра главной балки-равномерно распределенная нагрузка, однако для упрощения расчета условно считают ее действующей в виде сосредоточенных сил, приложенных в местах опирания второстепенных балок и равных весу ребра главной балки на участках между осями примыкающих пролетов плиты.

Нагрузку от собственного веса главной балки определяем по формуле: g_g= (h_mb – h_s)·b_mb·ρ· γ_f· γ_n,

полная нагрузка на главную балку определяется умножением равномерно распределенной нагрузки, передающейся от монолитной плиты на ширину грузовой полосы главной балки с прибавлением нагрузки от собственного веса:

gsb = gs·Bmb + gg, pmb = p· Bmb,

где gmb, pmb – равномерно распределенная нагрузка на главную балку; Bmb – ширина грузовой полосы главной балки.

Изгибающие моменты в нижней части пролетов и на опорах определяют по формуле:

М = β·(gmb + pmb)· l02, то же, в верхней части пролета

М = - β·(gmb + pmb/4)· l02, коэффициент β определяется по приложениям.

Поперечные силы на опорах определяются в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 2.

Рисунок 2 – Эпюра поперечных сил

Q1 = 0,4·(gmb + pmb)·l01; Q2 = - 0,6·(gmb + pmb)·l01; Q3 = 0,5·(gmb + pmb)·l02; Q4 = - 0,5·(gmb + pmb)·l02. Особенностью подбора сечений главной балки по изгибающим моментам является то, что на действие положительного момента в пролете она работает как тавровая с шириной полки , а на действие отрицательного момента на опоре - как прямоугольная с шириной ребра b.

Главную балку армируют в пролете двумя или тремя плоскими каркасами, которые перед установкой в опалубку объединяют в пространственный каркас. Два плоских каркаса доводят до грани колонны, а третий(если он есть) обрывают в соответствии с эпюрой моментов. Возможен также обрыв в пролете части стержней каркасов. На опоре главную балку армируют самостоятельными каркасами, заводимыми сквозь арматурный каркас колонн.Места обрыва каркасов и отдельных стержней устанавливают на эпюре арматуры.